CS202942B1 - Method of fixation of semiproducts of the runners for producing the same by welding and facility for the said method - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU K AUTORSKÉMU OSVEDČENIU 1202942 LtW- (Bl) (51) Int. Cl.3 B 23 K 37/04 (22) Přihlášené 09 04 79(21) (PV 2387-79) (40) Zveřejněné 30 05 80 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45 j Vydané 15 11 82 (75)

Autor vynálezu JAJCAY ALOJZ ing.,.BUKOVÝ IVAN ing, BRATISLAV A; a.HAFNERVILIAM ing, CIFER ....... (54) Sposob ustavovania a fixovania polotovarov oběžných koliespre ich výrobu zváraním a zariadenie pre tento spbsob 1

Vynález sa týká spůsobu ustavovania afixovania polotovarov oběžných kolies preich výrobu zváraním, například radiálnychturbokompresorov alebo odstředivých čer-padiel, pričom polotovary pozostávajúz dvoch kotúčov a lopatiek najma z ocelívysokých pevností a zariadenia pre tentospósob. V súcasnej době sa oběžné kolesá radiál-nych turbokompresorov a odstředivých čer-padiel vyrábajú odlievaním oběžného kolesaako celku alebo sa vyrábajú z polotovarovkotúčov a lopatiek vzájomným nitovaním,připadne z kotúča s lopatkami vyfrézovaný-mi do telesa tohoto kotúča a z ďalšieho ko-túča nitovaním. Pri týchto sposoboch výrobynie sú ustavovacie a fixovacie přípravky po-třebné, avšak týmito sposobmi výroby sazískavajú oběžné kolesá určitých ohraniče-ných tvarov a rozmerov, nižších pevnost-ných vlastností a obmedzenej životnosti aspolehlivosti v prevádzke.'

Pre vysokovýkonné a velkorozměrné ra-diálně turbokompresory a odstředivé čer-padlá je možné požadované tvary a rozmě-ry oběžných kolies a požadované pevnost-ně-vlastnosti oběžných kolies dosiahnuť vý-robou oběžných kolies z výkovkov poloto-varov oběžných kolies zváraním, napříkladelektrickým oblúkom odtavujúcou sa elek- "."•2,·/7 tródou v ochrannej atmosféře plýnov. Preuvedené vysokovýkonné a velkorozměrnéradiálně turbokompresorya odstředivé čer-padlá sú charakteristické' malé kanálovépriestory jednak v axiálnom smere oběžné-ho kolesa medzi obomí kotúčmi a tiež v ob-vodovom smere medzi' susednými lopatka-mi, čo stažuje nielen zašunutie zváraciehohoráka, ale v mnohých případech úplnéznemožňuje aplikovanie akýchkolvek usta-vovacích a fixačných prvkov vo vnútri ka-nálového priestoru a tiež na vstupnom sa-com a výstupnom výtlačném priestore oběž-ného kolesa.

Je známy postup výroby ? oběžných koliesradiálnych turbokompresorov ’ a odstředi-vých Čerpadiel zváraním, ktorý pozostávaz ustavenia a fixovania lopatiek ako aj z vy-hotovenia zvarových spojov lopatiek v prí-pravkoch len k jednému z oboch kotúčhvoběžného kolesa a v dalšom postupe sáustaví druhý kotúč oběžného kolesa. Takýtopostup je ale zdlhavý, obtiažny a neekono-mický, nakolko obvykle je nutné opracova-nie zdeformovaných hrán lopatiek po zva-rení s prvým kotúčtím oběžného kolesa predosiahnutie potřebného dokonalého stykulopatiek s druhým kotúčom á při zváranípolotovarov oběžných kolies z legovanýchvysokopevných ocelí vyžadujúcich pred- 202942 202942 3 hrev, je nutné dlhé, temer dvojnásobné udr-žiavanie polotovarov oběžného kolesa napotrebnej teplote predhrevu pre zváranie, čoznižuje pevnostně vlastnosti použitých ma-teriálov, alebo je nutné tepelné spracovaniea vychladnutie po vyhotovení zvarovýchspojov lopatiek s prvým kotúčom. Ďalej je známy spfisob výroby oběžnýchkolies radiálnych turbokompresorov a od-středivých čerpadiel zváraním s ustavová-ním polotovarov vo vhodných prípravkocha fixováním polotovarov zvarovými stehmi,například v mieste budúceho zvarovéhospoja k jednému z kotúčov s následnýmustavením druhého kotúča a zváraním; oběž-ného kolesa ako celku. Tento spósob prepolotovary oběžných kolies z legovanýchvysokopevných ocelí vyžadujúcich pre zvá-ranie a teda aj stehovanie predhrev, je ne-ekonomický, pracný, obsluha ustavujúca po-lotovary a vyhotovujúca zvarové stehy jepri manipulácii s polotovarmi vystavenávplyvom tepla nebezpečiu dotyku s pred-hriatym materiálom, připadne je nutný sa-mostatný tepelný zdroj a tepelné kryty naudržovanie teploty predhrevu polotovarov,čas podržania materiálu oběžných kolies nateplote predhrevu sa predlžuje, čo móže sní-žit pevnostně vlastnosti použitých mate-riálov.

Vynálezom sa uvedené nedostatky doznačnej miery odstránia. Podstata sposobuustavovania a fixovania polotovarov oběž-ných kolies například radiálnych turbo-kompresorov alebo odstředivých čerpadielpre ich výrobu zváraním, pričom polotovary-pozostávajú z dvoch kotúčov a lopatiek, naj-má z ocelí vysokých pevností, podlá vyná-lezu spočívá v tom, že polotovary oběžnýchkolies sa ustavia a fixujú do geometrickejvzájomnej konfigurácie tvarové a rozměrovězhodnej so zvarkom oběžného kolesa tak,že prvý kotúč sa centrované ustaví v pev-nej časti přípravku. Potom sa lopatky ulo-žia na prvý kotúč a v sacom priestore oběž-ného kolesa sa lopatky zasunú do oblúko-vých drážok středového elementu přípravku,určujúcich požadovanú obvodovú polohu lo-patiek a lopatky sa dotlačia na radiálně do-razy středového elementu, určujúce radiál-ou polohu lopatiek. Potom sa vo výtlačnompriestore oběžného kolesa obvodová polohalopatiek určí ich vložením do čapu a lopat-kovou drážkou snímatelnej časti přípravku.Přitom poloha snímatelnej časti a čapu s lo-patkovou drážkou je pre každú lopatku po-stupné určená na vonkajšom prstenci pev-nej časti přípravku. Potom sa lopatky po-stupné pristehujú na prvý výběhový ele-ment upevněný na vonkajšom obvode prvé-ho; kotúča, za tým sa druhý kotúč položí nalopatky a ustaví sa v pevnej časti přípravkusúoso s prvým kotúčom, pričom sa obldvakotúče vzájomne stiahnu v axiálnom smereoběžného kolesa a druhý výběhový elementupevněný na vonkajšom obvode druhého ko- 4 túča sa přistěhuje k lopatkám a jeho pro-stredníctvom sa vzájomne pevne spoja obi-dva kotúče oběžného kolesa a lopatky. Při-tom je výhodné, že vo výtlačnom priestoreoběžného kolesa sa lopatky mechanicky při-tlačíš smerom na prvý kotúč před přistěho-váním lopatiek k prvému výběhovému ele-mentu.

Spósob podlá vynálezu umožňuje realizo-vat zariadenie, ktoré pódia vynálezu saskládá z pevnej časti s nosným telesom,v ktorom je centračná plocha pre ustavenieprvého kotúča, zo středového elementu, kto-rého obvodová poloha voči nosnému telesuje určená například perom alebo kolíkomna nosnom telese a drážkou alebo otvorompre kolík v stredovom elemente, na ktoromsú oblúkové drážky a radiálně dorazy. Ďa-lej sa skládá zo snímatelnej časti s čapoms lopatkovou drážkou, pričom poloha sní-matelnej časti voči vonkajšiemu prstencůnosného telesa je určená například rádiál-nymi otvormi alebo orientovanými zárezmis dorazmi na vonkajšom prstenci nosnéhotelesa a strmeňom snímatelnej časti zasunu-tým do radiáíneho otvoru alebo orientova-ného zářezu s dorazom. Ďalej sa skládáz prvého výběhového elementu upevněnéhona prvom kotúči, z druhého výběhovéhoelementu upevněného na druhom kotúči az prítlačnej došky v axiálnom smere stahu-júcej vzájomne prvý a druhý kotúč a lopat-ky, například pomocou priečných klinov za-sunutých do nosného telesa alebo pomocouskrutiek uložených v nosnom telese a matic.Je výhodné, že snímatelná část sa skládáz ramena otočné uloženého na čapě s lo-patkovou drážkou a z přítlačného elementuna pritlačenie lopatky na prvý kotúč oběž-ného kolesa, pričom přítlačný element jerealizovaný například pohybovou skrutkoualebo pneumatickým valcom a přítlačnýmhrotom. Ďalej je výhodné, že zariadenie po-dlá vynálezu obsahuje na strmeni výmennúdištančnú vložku. A napokon je výhodné, žestředový element s oblúkovými drážkami aradiálnymi dorazmi je delený na středovádošku a jednotlivé drážkové bloky ustavenév potrebnej polohe na stredovej doske a při-tom radiálny doraz je snímatefný.

Spósob ustavovania a fixovania polotova-rov oběžných kolies radiálnych turbokom-presorov alebo odstředivých čerpadiel podl'avynálezu pre ich výrobu zváraním umožňujeekonomické využitie materiálu polotovarovoboch kotúčov a lopatiek a je hospodárnýaj z toho dóvodu, že nevyžaduje predhrevpolotovarov z vysokopevných ocelí, keďženepoužívá stehovanie vo funkčných častiachpolotovarov. Spósob ustavovania a fixovaniapolotovarov oběžných kolies umožňuje zva-renie v relativné krátkom jednom cyklepredhrevu pre zváranie, čím sa pevnostněvlastnosti materiálu polotovarov zachováva-jú v potřebných hodnotách na hotovom; zvar-ku oběžného kolesa. Spósob ustavovania a Í2B2942 ,5 fixovania polotovarov podlá vynálezu zabez-pečuje požadovaná přesnost vzájomnej polo-hy polotovarov kotúčov a lopatiek a zvyšujesúčasne bezpečnost práce. Zariadenie podl'avynálezu dosahuje dostatočnú životnost přiopakovanom procese výroby oběžných ko-lies zváraním. Výměnou niektorých menšíchčastí zariadenia je možné zaistiť jeho použi-tie pre určitý rozsah priemerov. oběžnýchkolies, pře různé poloměry křivosti lopatieka pre rázné polohy stredov polomerov kři-vostí lopatiek. Příklad prevedenia vynálezu je znázorně-ný na připojených výkresoch, kde obr. 1představuje nárysný osový rez zariadeniapodta vynálezu a obr. 2 představuje půdo-rysný rez A A zariadenie podl'a vyná-lezu.

Sposob podta vynálezu umožňuje realizo-vat zariadenie, ktoré podta vynálezu saskládá z pevnej časti s nosným telesom 4,v ktorom je centračná plocha pre ustavenieprvého kotúča 1, zo středového elementu 5,ktorého obvodová poloha voči nosnému tě-lesu 4 je určená například perom 11 alebokolíkom na nosnom telese 4 a drážkou 12alebo otvorom pre kolík v stredovom ele-mente 5, na ktorom sú oblúkové drážky 13a radiálně dorazy 14. Ďalej sa skládá zosnímatelnej časti 9 s čapom 15 s lopat-kovou drážkou, pričom poloha snímatelnejčasti 9 voči vonkajšiemu prstenců 6 nosné-ho telesa 4 je určená například radiálnymiotvormi 18 alebo orientovanými zárezmis dorazmi na vonkajšom prstenci 6 nosnéhotelesa 4 a strmeňom 17 snímáte tne j časti 9zasunutým do radiálneho otvoru 18, alebodo orientovaného zářezu s dorazom. Ďalejsa skládá z prvého výběhového elementu 23upevněného na prvom kotúči 1, z druhéhovýběhového elementu 24 upevněného nadruhom kotúči 2 a z prítlačnej došky 23v axiálnom smere sťahujúcej vzájomne prvýa druhý kotúč 1, 2 a lopatky 3, napříkladpomocou priečnych klinov 10 zasunutých donosného telesa 4, alebo pomocou skrutiekuložených v nosnom telese 4 a matic. Je vý-hodné, že snímateíná část 9 sa skládá z ra-mena 1,9 otočné uloženého na čapě 15 s lo-patkovou drážkou a z přítlačného elementuna pritlačenie lopatky 3 na prvý kotúč 1oběžného kolesa, pričom přítlačný elementje realizovaný například pohybovou skrut-kou 20 alebo pneumatickým valcom a pří-tlačným hrotom 21. Ďalej je výhodné, že za-riadenie podta vynálezu obsahuje na strme-ni 17 výmennú distančnú vložku 22. A napo-kon je výhodné, že středový element 3s oblúkovými drážkami 13 a radiálnymi do-razmi 14 je delený na stredovú došku 7 ajednotlivé drážkové bloky 8 ustavené v po-lohe na stredovej doske 7 a přitom radiálnydoraz 14 je snímateíný.

Postup ustavenia a fixovania polotovarovoběžných kolies turbokompresorov alebo ra-diálnych čerpadiel pozostávajúcich z dvoch kotúčov 1, 2 a lopatiek 3 sa uskutečňuje vovertikálnej polohe osi zariadenia a osi oběž-ného kolesa. Prvý kotúč 1 sa ustaví docentračnej plochy v nosnom telese 4, napří-klad na vnútornom priemere prvého kotú-ča 1. Potom sa vloží a upevní prvý výběho-vý element 23 na prvý kotúč 1 a tíež sa vlo-ží středový element 5 na prvý kotúč 1centrované na jeho vnútorný priemer, pri-čom obvodová poloha středového elementu5 sa určí zapadnutím drážky 12 do pera 11na nosnom telese 4 alebo nasunutím otvoruna kolík. Lopatky 3 sa položia na prvý ko-túč 1 v polohách blízkých ich definitívnejpolohe, zasunú sa do oblúkových drážok 13a dotlačia sa na radiálně dorazy 14, čím saurčí ich radiálna a obvodová poloha v sa-com priestore oběžného kolesa. Snímateínáčást 9 sa svojlm strmeňom 17 zasunie nadoraz do jedného z radiálnych otvorov 18alebo do orientovaného zářezu s dorazom,čím sa jednoznačné určí poloha snímatelnejčasti 9 pre jednu lopatku 3, ktorá sa ustavído požadovanej obvodovej polohy vo výtlač-nom priestore oběžného kolesa tak, že sačap 15 s lopatkovou drážkou ©dpovedajúooutvarom lopatke 3 postupné zasúva do držia-ka 16, připadne sa mierne natáča, až lopatkazapadne do čapu 15 s lopatkovou drážkou.Rameno 19 s přítlačným hrotem 21 a pohy-bovou skrutkou 20 alebo pneumatickým val-com sa natočí nad lopatkou 3 a otáčanímpohybovej skrutky 20 alebo Činnosťou pneu-matického valca prostredníctvom přítlačné-ho hrotu 21 sa lopatka 3 přitlačí na prvýkotúč 1 a v tejto polohe sa zafixuje přistě-hováním k prvému výběhovému elementu23. Potom sa snímateíná část 9 vytiahnez radiálneho otvoru 18 alebo z orientované-ho zářezu s dorazom.

Tento postup sa zopakuje pre všetky lo-patky 3 oběžného kolesa postupným zasunu-tím snímatelnej časti 9 do všetkých radiál-nych otvorov 18 alebo orientovaných záre-zov s dorazom. Snímateíné radiálně dorazy14 sa demontujú. Druhý kotúč 2 sa centro-vané uloží na lopatky 3, vloží a upevní sadruhý výběhový element 24 a obidva kotú-če 1, 2 a lopatky 3 sa vzájomne stiahnuv axiálnom smere na vymedzenie volí medzikotúčami 1, 2 a lopatkami 3 prostredníctvomprítlačnej došky 25 a priečnych klinov 10,alebo pomocou skrutiek a matic. Potom salopatky 3 pristehujú na druhý výběhový ele-ment 24. V takto zafixovanom stave sa vy-hotovia zvarové spoje kotúčov 1, 2 a lopatiek3. Po zvarení oběžného kolesa je možné za-riadenie demontovat včítane drážkovýchblokov 8 a stredovej došky 7 s priemerommenším ako je vnútorný priemer druhéhokotúča 2. Výměnná dištančná vložka 22 umožňujepoužitie zariadenia podlá vynálezu pre urči-tý rozsah priemerov oběžných kolies, tva-rov a rozmerov lopatiek 3 tým, že sa měnípodlá potřeby poloha osi čapu 15 s lopatko-vou drážkou.

Claims (7)

1. Spósob ustavovania a fixovariia polotova-rov oběžných kolies, například . radiálnychturbokompresorov. alebo odstředivých čer-padiel pře ich výrobu zyáraním, pričom po-lotovary pozostávajú z dvoch kotúčov a lo-patiek, najma z ocelí vysokých pevností, vy-značený tým, že polotovary oběžných koliessa ustavia a íixujú do geometrickej vzájom-nej konfigurácie tvarové a rozměrově zhod-nej so zvarkom oběžného kolesa tak, že prvýkotúč sa centrované ustaví, v pevnej častipřípravku, potom sa lopatky uložia na prvýkotúč a v sačom priestore oběžného; kolesasa lopatky zasunú do oblúkových drážokstředového elementu přípravku, určujúcichpožadovanú obvodová polohu lopatiek a lo-patky sa dotlaČia na radiálně dorazy stře-dového elementu, určujúce radiálnu polo-hu lopatiek, potom sa vo výtlačném prie-store oběžného kolesa obvodová poloha lo-patiek určí ich vložením do čapu s lopat-kovou drážkou snímatelnej časti přípravku,pričom poloha snímatelnej časti a čapu. s lo-patkovou drážkou je pre každá lopatku po-stupné určená na vonkajšom prstenci pev-nej Časti přípravku, potom sa lopatky po-stupné pristehujú na prvý výběhový elementupevněný na vonkajšom obvode prvého ko-túča, za tým sa druhý kotúč položí na lopat-ky a ustaví sa v pevnej časti přípravku sú-oso s prvým kotúčom, pričom sa obidva ko-túče vzájomne stiahnu v axiálnom smereoběžného kolesa a druhý výběhový elementupevněný na vonkajšom obvode druhého ko-túča sa přistěhuje k lopatkám a jeho pro-stredníctvom sa vzájomne pevne spoja obi-dva kotúče oběžného kolesa a lopatky.

2. Spósob podlá bodu 1, vyznačený tým,že vo výtlačnom priestore oběžného kolesasa lopatky mechanicky pritlačia smerom naprvý kotúč před přistěhováním lopatiekk prvému výběhovému elementu.

2;0J9;4 2; PREDMET

3. Zariadenie pre spósob podlá bodu 1,vyznačený tým, že sa skládá z pevnej časti VYNALEZU s nosným telesom (4), v ktorom je centrač-ná plocha pre ustavenie prvého kotúča (1),zo středového elementu (5), ktorého obvo-dová poloha voči nosnému telesu (4) je ur-čená například perom (11) na nosnom te-lese (4) a drážkou (12) v stredúvom ele-mente (5), na ktorom sú oblúkové drážky(13) a radiálně dorazy (14), zo snímatel-nej časti (9) s čapom (15) s lopatkovoudrážkou, pričom. poloha snímatelnej časti(9)· voči vonkajšiemu prstenců (6) nosné-ho telesa (4) je určená například raďiálny-mi otvormi (<18) na vonkajšom prstenci (6)nosného telesa (4) a strmeňom (17) sníma-telnej časti (9) zasunutým například do ra-diálneho otvoru (18), dalej sa skládá z prvé-ho výběhového elementu (23) upevněnéhona prvom kotúči (1), z druhého výběhovéhoelementu (24) upevněného na druhom ko-túči (2) a z prítlačnej došky (25) v axiál-nom smere sťahujúcej vzájomne prvý a dru-hý, kotúč (1, 2) a lopatky (3), například po-mocou priečnych klinov (10) zasunutých donosného telesa (4).., .

4. Zariadenie podlá bodu 3, vyznačenétým, že snímáte l'há. čásť (-9) sa skládá z ra-mena (19.) otočné uloženého na čapě (15)s lopatkovou drážkou a z přítlačného ele-mentu na pritlačenie lopatky (3) na prvýkotúč (1) oběžného kolesa, pričom přítlač-ný element je' realizovaný například pohy-bovou skrutkou (20) a přítlačným hrotom(21).

5. Zariadenie. podlá bodu 3, vyznačenétým, že na. strmeni ,(17) obsahuje výmennúdištančnú vložku (22).

6. Zariadenie podlá bodu 3, vyznačenétým, že středový element (5) s oblúkovýmidrážkami (13) s radiálnymi dorazmi (14)je delený na stredovú došku (7) a jednotli-vé drážkové bloky (8) ustavené v potrebnejpolohe na stredovej doske (7) a přitom ra-diálny doraz (14) je snímatelný. 2 listy výkresov Severografta, n. p., závod

7, Most